固體蓄熱與空氣源熱泵搭配供熱
添加日期:[2018-10-18 9:04:12]
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一、設備的工作原理

1.固體蓄熱設備工作原理

1.1固體蓄熱設備組成:高壓供電系統;電發熱體;高溫蓄能體;高溫熱交換器;熱輸出控制器;耐高溫保溫外殼和自動控制系統等組成。

1.2工作原理是:在預設的電網低谷時間段或風力發電的棄風電時段,自動控制系統接通電源開關,電網為電發熱體供電,電發熱體將電能轉換為熱能同時被高溫蓄能體不斷吸收,當高溫蓄熱體的溫度達到設定的上限溫度或電網低谷時段結束或風力發電棄風電時段結束時,自動控制系統切斷電源開關,電源停止供電,電發熱體停止工作。高溫蓄熱體通過熱輸出控制器與高溫熱交換器連接,高溫熱交換器將高溫蓄熱體儲存的高溫熱能轉換為熱水、熱風或蒸汽輸出。

1.3蓄熱設備主要技術創新點

高密度熱存儲技術

自主研發耐1500℃以上高溫的高密度、高熱容蓄熱材料,并制成高溫蓄熱體。這種高溫蓄熱體采用合理配比的氧化鎂材料加工成形,經高溫燒結定性、定型;具有體積小、熱容量大、儲熱能力強、性能穩定、熱量釋放穩定等優點。

水電分離技術

采用了獨創的水電分離技術,高溫蓄熱體與熱水輸出的裝置之間沒有直接關聯,由于供電加熱電路與蓄熱體不是一體式,而是相互分離的,這種分離就充分保證了設備在各種場合的安全運行,解決了高壓絕緣問題。

此外電力儲能技術在試制過程中還陸續解決了可變功率輸出、電壓自動微

調控制、安全保護等技術難題。

2.空氣源熱泵工作原理

空氣源熱泵機組是以空氣為冷熱源,以水作為供冷(熱)介質的中央空調設備,滿足建筑全年供冷、供熱需求。

工作原理同水源熱泵相似,空氣源蒸發器是吸收空氣的熱量,這是空氣源與水源的區別。是根據逆卡諾循環原理,將空氣中的低品位熱能進行提取,轉換為高品位熱能的一種高新技術產品。消耗一定的電能,將空氣中低溫熱量從低溫側抽吸到高溫側,將低品位熱能轉化為高品位熱能。

因為空氣源熱泵吸收外部空氣的熱量,外部空氣的溫度受外部環境影響較大,且比水源溫度低,所以空氣源熱泵的能效比低于水源熱泵。在沒有水源資源的情況下,空氣源熱泵是供熱首選設備。

空氣源熱泵由壓縮機、蒸發器、冷凝器、冷凝風、電子膨脹閥等組成。

壓縮機本機組采用國際知名品牌全封閉渦旋式壓縮機,壓縮機具有高效、低噪、穩定、可靠。采用雙壓縮機雙回路的制冷系統設計,備用性強,啟動電流小。機組啟動采用逐臺啟動每臺機組的第一個壓縮機,全部啟動完成后再啟動第二臺壓縮機,機組效率更高。設備配置曲軸箱加熱器,完善的控制保護裝置,保證機組的運行更安全。   

蒸發器采用AISI316不銹鋼釬焊式板式換熱器,換熱效果極佳,板式換熱器的特點就是換熱效率高,可靠性高,穩定性高。表面包覆閉孔氯丁絕熱材料保溫,夏季防止板式換熱器外表產生凝露;

冬季板式換熱器作為冷凝器用,并且內置板換電加熱器,防止板式換熱器在惡劣條件下被凍壞。

冷凝風機冷凝風機為軸流式風扇,當一臺壓縮機關閉時,對應的一臺風扇也會關閉,避免對正在運行的風扇產生換熱影響。風扇葉片為三維成型,重量輕,剛性好,精度高運轉平穩、噪音小。

高效風側換熱器空氣側換熱器采用V型設計,提高冷凝水排水能力,提高換熱效果;

銅管采用高效內螺紋銅管設計,提高制冷劑換熱效果。

冷凝翅片自帶親水鋁箔,提高防腐性,冷凝水不會形成水珠,從而不會影響翅片換熱效果。

化霜邏輯與傳統熱泵機組不同,本機組擁有自行研發的SMART DEFORST 化霜邏輯,能夠將化霜過程中機組停機時間和能量消耗降到最低。該邏輯可以使機組對運行的工況進行分析,從而避免不必要的化霜。同時,機組還有自我調節功能,從而運行得更加高效、可靠、舒適。

二、設備的優劣勢對比分析

對比項目

固體蓄熱

空氣源熱泵

備注

優勢

1.       充分利用低谷電能;

2.       供水溫度高,可以達到75℃;

3.       運行成本低;

4.       不受外界環境溫度影響;

5.       運行時噪音??;

6.       與空氣源相比,占地面積??;

7.       適合大面積及超大面積的供暖。

1.       對電容量要求相對較少;

2.       供暖的初末期,外界環境溫度較高時,空氣源熱泵的能效比較高;

3.       運行費用相對比較經濟。

劣勢

1.       對電容量要求較大;

2.       投資相對較高。

1.       供水溫度較低,一般供水溫度在45℃;

2.       受環境溫度影響較大,外界環境溫度較低時,能效比降低;

3.       頻繁除霜會影響供暖效果;

4.       運行時有噪音;

5.       占地面積較大。

三、在工程應用中的搭配

根據每種設備的優劣勢對比分析,在工程中做到優勢互補的原則,兼顧投資等因素,最好是固體蓄熱:空氣源熱泵=30%:70%的比例,或者是40%:60%的比例搭配。


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